锅炉过热器和再热器
(完整版)过热器再热器
四 章
开对流过热器，应用广。
过
热 器
平行并列蛇形管+集箱
与 再 热
器结
构
管内蒸汽 管外烟气 立式 卧式
dw=38 42 壁厚=3-7
S1=(2-3.5)d S2=f(弯管半径)
三、对流过热器
第 四 章 过 热 器 与 再 热 器
《锅炉原理》
三、对流过热器
结构上的一些措施
第 四
A、当烟温达到1000℃上
器 与
而由于受到阻力的限制，又不能采用过
再 多的混合和交叉措施。由于这些因素，使
热 器
得再热器的工作条件比过热器中更差。
结构
1、采用较大的管径（42-60mm）
2、多管圈（直到6-8根）。
3、采用纵向内肋片管，由于管子内壁表面 积增加，在同样工作条件下，可以降低 管壁温度约20～30℃。
《锅炉原理》
热
器 C、外圈管子
交
D、换外到圈内管圈子;
采
E、用外更圈好管材子料短; 路.
《锅炉原理》
二、半辐射过热器—屏式过热器
《锅炉原理》
屏式过热器的优点：
第
四 ①降低进入对流受热面烟温，防止密集对流受热面结渣.
章
过 热
②减轻了大型锅炉炉膛壁面积相对较小，不能布置辐射受
器 热面的困难。
与
再 ③使过热器布置在更高的烟温区域，减少金属耗量.
章 过
G
热 器 与 再 热 器
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电厂锅炉过热器 再热器管壁超温原因分析及预防措施
电厂锅炉过热器再热器管壁超温原因分析及预防措施电厂锅炉过热器再热器管壁超温原因分析及预防措施在电厂中，锅炉过热器和再热器是非常重要的设备，它们承担着将焚烧过程中产生的高温高压蒸汽进行过热和再热的任务。
然而，在运行过程中，经常会出现过热器和再热器管壁超温的问题，这会导致设备的性能下降、安全性降低。
因此，本文将对过热器和再热器管壁超温的原因进行分析，并提出相应的预防措施。
一、过热器和再热器管壁超温原因分析1. 燃烧状况异常燃烧状况异常是导致过热器和再热器管壁超温的主要原因之一。
燃烧不完全、气流分布不均匀、火焰在炉膛内波动剧烈等问题都会导致辐射和对流传热不均匀，使得部分管壁温度升高，超过其设计温度。
2. 水质问题水质问题也是导致管壁超温的重要因素之一。
当水中含有过多的溶解气体、不溶性物质或其他杂质时，会导致管壁附着物形成，形成热阻，导致管壁温度升高。
3. 管道堵塞管道堵塞同样会导致管壁温度升高。
当锅炉管道内的水垢、沉积物或其它杂质积聚过多时，不仅会降低热传导能力，还会阻碍管道内流体的流动，导致局部管壁温度升高。
4. 运行参数异常运行参数异常也会导致管壁超温的问题。
例如，过高的蒸汽流量、过低的供水温度、过高的供水压力等都会使管壁温度超过设计温度。
二、过热器和再热器管壁超温的预防措施1. 优化燃烧状况通过调整锅炉的燃烧参数和火焰分布，减少炉膛内火焰的波动，提高燃烧效率，降低管壁温度。
此外，定期清洗燃烧器、炉膛和锅炉的燃烧区域，避免积聚物的形成，以减少管壁温度升高的可能性。
2. 加强水质管理加强水质管理，控制水中的溶解气体、不溶性物质和杂质的含量。
定期进行水处理，清除管道内的水垢和附着物。
同时，排放并替换含有过多杂质的水，以保持良好的水质，降低管壁温度。
3. 定期清洗管道定期清洗管道，减少管道内的沉积物、水垢和杂质的积聚。
可以采用化学清洗、水冲洗等方法，对管道进行彻底的清洗和冲洗，保持管道的畅通，减少管壁温度升高。
过热器和再热器课件
结构设计
材料选择
结构形式
根据再热器的使用环境和工艺要求，选择 合适的材料，确保设备的机械性能和耐腐 蚀性。
根据工艺流程和空间限制，设计再热器的 结构形式，确保其紧凑、合理且易于维护 。
支撑与固定
流体流动与分布
考虑再热器的支撑和固定方式，确保其稳 定性和安全性，防止因振动或位移引起的 设备损坏。
优化再热器内部的流体流动与分布，提高 换热效率和减小流体阻力。
04
过热器和再热器的应用与案例分析
应用领域
能源与电力行业
过热器和再热器广泛应用于火力发电厂、 核电站和燃气轮机发电厂中，用于提高蒸
汽参数，提高发电效率。
钢铁与有色金属行业
在钢铁和有色金属的熔炼、连铸和轧制工 艺中，过热器和再热器用于提供高温蒸汽
01
项目背景
某钢铁厂在生产过程中，过热器和再热器的运行存在不协调问题，影响
了生产效率和产品质量。
02
协同优化措施
通过对过热器和再热器的结构、运行参数进行全面分析和优化，实现了
两者的协同运行。
03
效果评估
协同优化后，钢铁厂的能源消耗降低了5%，生产效率提高了3%，产品
质量也得到了提升。同时，减少了设备的磨损和维修成本，延长了设备
修复措施
采用化学清洗和物理清洗相结合的方 法，对再热器进行了全面的清洗和修
复。
故障诊断
通过在线监测系统和离线检测手段， 发现再热器内部存在严重的结垢和腐 蚀问题。
效果评估
修复后，再热器的传热效率和蒸汽流 量恢复到了正常水平，保证了化工厂 的稳定生产和产品质量。
案例三：某钢铁厂过热器与再热器的协同优化
电站锅炉过热器和再热器的保护
电站锅炉安全阀和省煤器一. 过热器的保护锅炉在运行中，必须对过热器、再热器提供必要的监视和保护手段，尤其在锅炉启动、停炉阶段，由于此时所处的工作条件差，更需要对过热器和再热器进行保护1.压力保护在屏式过热器进口管段上装有4只安全阀，过热器出口管段上装有2只动力泄放阀(PCV)，1只安全阀，末级过热器出口集箱上装有一只放气阀。
出口管道PCV阀和安全阀的整定压力低压进口管道安全阀的整定压力，因此，当锅炉超压时引起出口管道PCV阀和安全阀启跳时，能确保整个过热器系统中总有足够的蒸汽流过；而出口管道PCV阀的整定压力是低于过热器出口安全阀的，使安全阀避免经常动作而得到保护。
2.温度监测过热器系统的温度测点是在锅炉启停、运行时对过热蒸汽温度和管子金属壁温进行监视和保护的重要手段。
过热器系统温度的监视是通过设置在系统管道上不同位置的热电偶来实现的，管子金属壁温的监视是通过装设在过热器各级受热面出口段的壁温测点来实现的。
另外，减温水有足够地容量，能满足锅炉在各种工况正常运行。
二. 再热器的保护1.压力保护再热器进出口管道上分别设置安全阀。
出口管道上的安全阀整定压力低于再热器进口管道上的安全阀的整定值，因此在安全阀动作时，再热器中有足够的蒸汽流过，确保再热器得到有效的保护2.温度监测保护再热器系统温度的监视是通过设置在系统管道上不同位置的热电偶来实现的，管子金属壁温的监视是通过装设在再热器各级受热面出口段的壁温测点来实现的。
另外，在锅炉启动初期，还通过炉膛出口烟温探针的监控来实现对再热器的保护。
3.旁路保护采用高、低压串联旁路，可保证再热器在任何工况下都有蒸汽通过，可有效地保护再热器。
另外，过热器、再热器系统设有必要的监控和保护手段。
1)汽机旁路采用高、低压串联旁路，可保证。
2)屏式过热器进口管段上装有4只安全阀，过热器出口管段上装有2只动力泄放阀(PCV)，1只安全阀，末级过热器出口集箱上装有一只放气阀。
再热器进口管段上设有6只安全阀，出口管段上设有2只安全阀。
过热器和再热器
屏过外圈U形管：大管径或缩短管圈
整理课件
第六节 受热面沾污、高温腐蚀及高温损坏
动力用煤的质量偏差 含灰量与含硫量较高 煤质多变
沾污 结渣 高温腐蚀
经济性 安全性
整理课件
一、沾污、结渣对锅炉运行的影响
影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为 满足出力而加煤 促进结渣 出口烟温升高出口汽温偏高，过热器管壁超 温 炉内温度场的不均 超温爆管 高温腐蚀 管壁变薄 爆管 排烟热损失 ，经济性降低
烟气侧调节 蒸汽侧调节
摆动燃烧器 烟气挡板 烟气再循环
喷水减温 汽—汽热交换 蒸汽旁通
整理课件
1、喷水减温 70---100%
特点：惯性小、调节灵敏、结构简单。
二级喷水减温 三级喷水减温
末级过热器前
屏式过热器前 大屏前 后屏前 末级过热器前
整理课件
2、汽----汽热交换器 3、蒸汽旁通法
整理课件
整理课件
外圈U形管：
工质行程长、阻力大、流量小，又受到高温烟气直接冲刷
整理课件
4、包覆管过热器 在水平烟道或竖井，像布置水冷壁那样布置过热器 烟气单面冲刷 蒸汽温度低（来自炉顶过热器或直接来自汽包） 管壁温度低散热损失小 输送作用送至低过
整理课件
二、过热器、再热器系统
整理课件
整理课件
整理课件
整理课件
2． 汽压上升、汽温下降
一般情况下，汽压上升而汽温 下降是给水量增加的结果。如果给水 阀开度未变，则有可能是给水压力升 高使给水量增加。更应注意的是，当 给水压力上升时，不但给水量增加， 而且喷水量也自动增大。因此，应同 时减小给水量和喷水量，才能恢复汽 压和汽温。
简述大型锅炉过热器再热器系统流程
简述大型锅炉过热器再热器系统流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 除氧水箱。
向锅炉提供除氧的给水，去除水中的溶解氧。
锅炉冷态启动中过热器和再热器的安全问题
锅炉冷态启动中过热器和再热器的安全问
题
锅炉正常运行时,过热器管被高速蒸汽所冷却,管壁金属温度壁蒸汽高得不多.在启动过程中,情况就不相同,在冷炉启动之前,直立的过热器管内,一般都有停炉时蒸汽的凝结水或水压试验后留下来的积水.点火后,这些积水将逐渐蒸发.锅炉起压后,部分积水也会被蒸汽流所排除,在积水未全部蒸发或排除之前,某些管内没有蒸汽流过,管壁金属温度近于烟气温度.即使过热器内已完全没有积水,如蒸汽流量少,管壁金属温度仍不会比烟温低很多.因此,一般规定,在锅炉蒸发量小于10%额定蒸发量时,必须限制过热器或再热器的入口烟温.考虑到在启动初始阶段,烟气有较大的热偏差,故烟温的限值应比过热器金属允许承受的温度还要低些.控制烟温的手段主要限制燃烧率(燃料量)或调整炉内火焰位置(实际上是控制炉膛出口烟温).
随着汽包压力的升高,过热器内蒸汽流量增大,管壁得到较好冷却,这样可逐步提高烟温,而限制出口汽温的方法来保护过热器.而再热器则通过汽机旁路系统进行保护.对单元机组来说,升压过程中的过热器出口蒸汽温度主要取决于汽机启动加热的状态,对高中合缸的汽轮机,启动过程中还应考虑过热汽温与再热汽温的匹配问题,它们是通过调节锅炉燃烧率及汽机旁路系统的流量来实现的.。
电厂锅炉原理课件过热器和再热器
再热器的优点在于能够提高蒸汽的温度和压力，增加其在汽轮机中的做功能力。同时，再热器能够进 一步降低汽轮机入口的蒸汽湿度。但是，再热器的制造成本较高，且容易出现传热管爆裂等问题。
应用场景的比较
过热器
过热器广泛应用于火力发电厂、核电站、石 油化工等领域中的各种锅炉和汽轮机中。特 别是在火电厂中，过热器是锅炉的关键部件 之一，对锅炉的安全和经济运行起着重要的 作用。
热力系统原理
锅炉与汽轮机、发电机等设备组成热力系统，实现能 量的转换和利用。
电厂锅炉的主要类型
以生物质为燃料，通过燃 烧产生热量。
以核反应堆为热源，通过 核裂变产生热量。
以煤为主要燃料，通过燃 烧产生热量。
火电厂锅炉
生物质能电厂锅炉 核电厂锅炉
电厂锅炉的发展趋势
高效低污染
多功能化
提高锅炉效率，降低污染物排放，实 现绿色发展。
再热器
再热器主要应用于大型火力发电厂和核电站 中，特别是在高压缸和中压缸联合做功的汽 轮机中应用较多。再热器能够提高汽轮机的 效率，降低能耗，因此在能源利用领域中具
有广泛的应用前景。
05
CATALOGUE
过热器与再热器的未来发展
技术创新与改进
新型传热技术
研发更高效、环保的传热材料和方式，提高过热器和再热器的热 效率。
在运行过程中，需要控制好锅炉的运行参数，如温度、压 力、流量等，以避免对再热器造成过度的热冲击和机械应 力。同时，也需要定期对再热器的各项参数进行监测和记 录，以便及时发现和处理问题。
04
CATALOGUE
过热器与再热器的比较
工作原理的比较
过热器
过热器的主要功能是将饱和蒸汽加热成过热 蒸汽，提高蒸汽的焓值，使其具有更大的做 功能力。过热器利用高温烟气作为热源，通 过传热管将热量传递给管内的蒸汽。
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2. 屏式过热器
管子规格(外径×壁
mm
厚)
节距(横向/纵向)
mm
材质
相对应的材质重量 管组平均烟速 出口烟温 进口烟温 最高设计压力 运行压力 出口工质温度 最高计算工质温度 出口金属壁温 最高金属壁温 材质适用温度界限 并联管数
kg m/s ℃ ℃ MPa MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 根
管组1
管组2
额定蒸汽压力
25.4 MPa.g
额定蒸汽温度
571 ℃
再 热 蒸 汽： 蒸汽流量(B-MCRBMCR/BRL) 1593.41 t/h
蒸汽流量(BRL) 1514.36 t/h
进口/出口蒸汽压力(B-MCRBMCR) 4.61/4.42 MPa.g
进口/出口蒸汽压力(BRL) 4.47/4.33 MPa.g
Φ45.0×8.2/11.5
1371.6/57 SA-213T91
Φ45.0×10.8
1371.6/57 SA-213TP347H
125000
445 490 481 563 650 24×13
1193 1418 27.5 26.13
70000
513 571 563 608 700 24×13
3. 末级过热器
必须采用更多辐射式、半辐射式过热器、再热器
过热器、再热器的工作特点
❖壁温最高 受所用钢材(碳钢、合金钢)限制，汽温一般为540 －555 ℃；日本568－570 ℃； 钢材？ ❖工质压降不能太大
过热器内工质压降不超过其工作压力的10% 再热器不超过0.2Mpa
技术要求 过 热 器 蒸 汽 侧 的 压 降 一 般 应 不 大 于 1.60 MPa （按B-MCR工况计算）。 再 热 器 蒸 汽 侧 的 压 降 应 不 大 于 0.19MPa （ 按 BMCR工况计算）
表1-6-4 过热器壁温测点位置及数量
壁温测点位置
数量
顶棚管出口
7
尾部包墙出口
23（前5/侧4*2/后5/中隔墙5）
水平烟道（前）出口
2
ห้องสมุดไป่ตู้
水平烟道（后）出口
2
水平烟道（底部）出口
7
尾部包墙汽吊管出口 低温过热器出口 屏过出口 高过出口 汽水分离器筒体 高过出口集箱筒体
16 7 14 7 4（内外壁各2） 4（内外壁各2）
2、辐射式受热面
前墙、侧墙的上部：缩短或遮盖水冷壁 顶棚；
低温级受热面 较高的质量流速
3、半辐射式受热面
前屏（分隔屏过热器） 后屏过热器 后屏再热器
1）吸收了相当部分的热量，降低了炉膛出口烟气温度， 解决了大容量锅炉炉壁面积相对较小，布置辐射受热面 太少的困难 2）屏间节距大，较稀疏 汽冷定位夹紧管防止运行中的摆动横向节距 3）切割气流消旋 4) 增加辐射，更平稳的汽温特性
过热器和再热器
基本参数 锅炉的主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度、流量等 要求与汽轮机的参数相匹配。锅炉出口蒸汽参数 为25.4MPa(g)/571℃/569℃ 。
河南民权电厂过热、再热和省煤器蒸汽参数
过 热 蒸 汽： 最大连续蒸发量(B-MCRBMCR) 1950 t/h
额定蒸发量(BRL)
1858.5 t/h
进口/出口蒸汽温度(B-MCRBMCR) 321℃/569℃
进口/出口蒸汽温度(BRL) 315℃/569℃
给水温度(BRL)
288 ℃
第一节 过热器与再热器的运行特点 一、过热器、再热器的功用和特点
再热循环（温熵图）
T
S 超临界机组的朗肯循环
随着机组容量，锅炉各受热面比例的变化
预热份额 蒸发份额 过热及再热份额，50%以上：
1. 低温过热器
管组1(垂直段) 管组2
管组3
管子规格(外径×壁
mm
厚)
节距(横向/纵向)
mm
材质
Φ45.0×7.0
228.6/63.5 12Cr1MoVG
Φ45.0×7.0 Φ45.0×7.0
114.3/63.5 15CrMoG
114.3/63.5 15CrMoG
相对应的材质重量 管组平均烟速 出口烟温 进口烟温 最高设计压力 运行压力 出口工质温度 最高计算工质温度 出口金属壁温 最高金属壁温 材质适用温度界限 并联管数
Φ45.0×6.6 SA-213TP347H
Φ45.0×9.7 SA-213TP347H
屏式过热器
Φ45.0×7.0 SA-213TP347H
高温过热器
再热器系统流程如下
Φ45.0×7.9 SA-213T12
Φ45.0×7.1 SA-213T12
低温过热器结构示意图
河南民权电厂过热器和再热器
❖过热器与再热器的冷却条件较水冷壁、省煤器差
再热器的换热条件更差： 放热系数小； 质量流速低； 比热小，热偏差较大；
❖过热器与再热器的出口汽温随负荷而变
❖过热器与再热器管间的烟气流速受多种因素影
响
❖启停需要保护
过热器、再热器启动、停炉、甩负荷保护
减温减压旁路系统、排汽系统 亚临界300MW中间再热机组
kg m/s ℃ ℃ MPa MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 根
105000 5.5 770 797
455 497 473 502 552 8×84
50000 9.5 700 740
27.8 26.41
451 491 470 500 552 4×168
230000 10.1 612 729
449 490 465 495 552 4×168
外圈U形管： 工质行程长、阻力大、流量小，又受到高温烟气直接冲刷
4、包覆管过热器 在水平烟道或竖井，像布置水冷壁那样布置过热器
烟气单面冲刷 蒸汽温度低（来自炉顶过热器或直接来自汽包） 管壁温度低散热损失小 输送作用送至低过
二、过热器、再热器系统
过热器、再热器的布置要求： 满足蒸汽要求 灵活的调温手段 不超温 热偏差小 比较高的经济性 比较平稳的汽温特性
管子规格(外径×壁
mm
厚)
节距(横向/纵向)
mm
材质
相对应的材质重量 管组平均烟速 出口烟温 进口烟温 最高设计压力 运行压力 出口工质温度 最高计算工质温度 出口金属壁温 最高金属壁温 材质适用温度界限 并联管数
kg m/s ℃ ℃ MPa MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 根
第二节 过热器的系统布置 一 过热器系统的结构形式
过热器、再热器按传热方式的分类
对流式 辐射式 半辐射式
1、对流式受热面
水平烟道：立式，支吊简单，不易积灰 不利疏水 尾部竖井：卧式，悬吊管，易积灰 利于疏水
低温过热器、高温过热器 低温再热器、高温再热器
布置方式 高温段：顺流或混合流；低温段：逆流